Este trabalho foi realizado no âmbito do Programa Residência Pedagógica e se destina utilizar experimentos de Física Moderna no Ensino Médio turma de 3º módulo do curso Médio Integrado em Eletrotécnica, no IFSertãoPE, campus Petrolina. Usou-se, como recursos didáticos, experimentos reais e virtuais, realizados no laboratório de Física e de Informática do campus. Buscou-se utilizar como recurso didáticos as tecnologias em sala de aula, dessa maneira foram tratados experimentos reais, utilizando Arduíno, de radiação térmica e efeito fotoelétrico, bem como também virtuais sobre o efeito fotoelétrico (Phet Interactive Simulations) e átomo de Bohr (Vascak). Para avaliar a aprendizagem utilizou-se, parcialmente, a metodologia de Previsão, Observação e Explicação (POE) e questionários. Adicionamos, entre a Previsão e a Explicação, aula expositiva dialogada sobre cada novo conteúdo. Destaca-se que obtivemos bons resultados a partir da utilização desses experimentos em sala de aula, a partir da comparação das respostas presentes da previsão e explicação, tendo em vista que houve um significativo aprimoramento das respostas. Portanto, pode-se concluir que é possível estudar Física Moderna, em especial os conteúdos aqui propostos, aliados à metodologia POE, no Ensino Médio. Por fim, a metodologia também foi bem aceita pela turma, corroborando que esse tipo de abordagem é importante para a aprendizagem no ensino de Física.